CONSTRUCCIÓN DE LA CARTA PSICROMÉTRICA PARA EL SISTEMA AIRE-AGUA OPERACIONES UNITARIAS II

                                     SEP                                        SNEST                               DGEST

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                                    INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA[pic 4][pic 5][pic 6]

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CONSTRUCCIÓN DE LA CARTA PSICROMÉTRICA PARA EL SISTEMA AIRE-AGUA

OPERACIONES UNITARIAS II

INGENIERÍA QUÍMICA

Presenta

Sánchez Martínez Elizabeth

                                   Profesor de la asignatura

                                      Ing. Alejandro Aguirre Carbajal

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RESUMEN

El presente trabajo se encuentra los principios básicos para la construcción de una carta psicrométrica, los cuales se pueden extender a cualquier sistema vapor- gas.

También se encuentra la memoria de los cálculos realizados para obtener una gráfica de la carta psicrométrica para el sistema aire-agua, así como las gráficas de los trazos de los cálculos obtenidos.

Las curvas que se plasman aquí son:

• Curvas de humedad
• Curvas de saturación adiabática
• Curvas de entalpia del aire húmedo y seco
• Curvas de volumen húmedo y seco

La memoria de cálculo está referida  a presión atmosférica  que se tiene en la ciudad de Toluca, aproximadamente 10.83psia y se encuentran en unidades del sistema inglés.

INDICE

1. INTRODUCCIÓN

En 1902 Willis Haviland Carrier, sentó las bases de la refrigeración moderna y, al encontrar problemas de la excesiva humedad del aire enfriado, las del aire acondicionado, desarrollando el concepto de climatización de verano. Carrier diseñó una máquina para disminuir la humedad y hacer circular el aire por tuberías enfriadas artificialmente. Dicho sistema funcionó y entonces se vio obligado a preparar documentos bibliográficos. Su carta psicrométrica (para la medición de la humedad del aire con un aparato llamado psicrómetro) se convirtió en referencia para los estudios de refrigeración y climatización en todo el mundo.

Actualmente sus aplicaciones se muestran en los procesos de humidificación en los que se llevan a cabo para controlar la humedad de un espacio, o bien con mayor frecuencia en ingeniería para enfriar y recuperar agua poniéndola en contacto con aire de baja humedad. El agua que ha perdido calor a la atmosfera puede utilizarse una vez más en los procesos. También en los procesos de deshumidificación como el acondicionamiento del aire o bien en sistemas de recuperación de disolventes.

El objetivo de este trabajo es realizar la construcción de una carta psicrométrica para un sistema aire-agua en los cuales se incluirán los trazos de las curvas de humedad, líneas de saturación adiabática, entalpía del aire húmedo y seco, volumen húmedo y seco.

El uso de la carta psicrometríca para los procesos de humidificación y deshumidificación de un sistema vapor-gas como se ha mencionado tiene múltiples aplicaciones que hacen importante el conocimiento de la misma.

1. MEMORIA DE CÁLCULO

1. Curvas de humedad

El aire es una mezcla de nitrógeno, oxígeno y vapor de agua. El aire seco es la parte de la mezcla compuesta solamente por nitrógeno y oxígeno teóricamente, y el vapor de agua es lo que se denomina humedad en el aire. Existen dos estados extremos del aire atmosférico: aire seco y aire saturado en el que la mezcla contiene todo el vapor de agua que puede absorber el aire seco a esa temperatura. Cuando la condensación ocurre se le denomina punto de rocío a la temperatura a la que se condensa el vapor.

Las condiciones de fases de mezclas gas-vapor se muestran de manera conveniente en un diagrama concentración temperatura, graficando a una presión constante. En este diagrama se grafica la humedad absoluta del gas saturado contra la temperatura.

Humedad molar o saturación molar: es la relación entre el número de moles de vapor y de gas contenidos en una masa gaseosa.

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Humedad absoluta: es la relación que hay entre la masa de agua contenida en una masa de aire seco.

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Dónde:

Mv y Mg son los pesos moleculares del vapor y del gas respectivamente. Para el sistema aire-agua son Mv=18 Mg=29.

Pv=es la presión parcial del componente condensable en la fase gaseosa.

P=presión de operación.

Los cálculos y gráfica que a continuación se muestran son para porcentajes de humedad desde 100% hasta 2%.

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